QY16型汽车起重机下车液压系统优化设计.doc

1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计 专 业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 班 级 学 生 指 导 教 师 2009 年QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计2目 录中 文 摘 要 I英 文 摘 要 .II第 1 章 绪 论 .11.1 概 述 11.2 液 压 传 动 应 用 于 汽 车 起 重 机 的 优 缺 点 21.2.1 液 压 传 动 应 用 于 汽 车 起 重 机 的 优 点 21.2.2 液 压 传 动 应 用 于 汽 车 起 重 机 的 缺 点 21.3

2、 液 压 系 统 的 类 型 31.4 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 功 能 、 组 成 和 工 作 特 点 31.4.1 起 升 系 统 31.4.2 回 转 系 统 51.4.3 变 幅 系 统 51.4.4 伸 缩 系 统 61.4.5 支 腿 系 统 61.4.6 转 向 系 统 71.5 本 课 题 来 源 、 设 计 要 求 和 整 机 性 能 参 数 71.5.1 课 题 来 源 71.5.2 任 务 要 求 81.5.3 整 机 主 要 性 能 参 数 81.6 本 课 题 主 要 研 究 工 作 9第 2 章 QY16 型 液 压 系 统 工 况 分 析 及 元 件 选

3、 择 102.1 典 型 工 况 分 析 及 对 液 压 系 统 要 求 .102.1.1 伸 缩 机 构 的 作 业 情 况 .102.1.2 副 臂 的 作 业 情 况 .102.1.3 三 个 以 上 机 构 的 组 合 作 业 情 况 .102.1.4 典 型 工 况 的 确 定 .112.1.5 对 液 压 系 统 要 求 .122.2 发 动 机 与 液 压 油 泵 的 功 率 匹 配 优 化 方 案 .132.2.1 电 控 系 统 主 控 对 象 .132.2.2 电 控 系 统 控 制 原 理 .132.3 液 压 系 统 类 型 选 择 .152.3.1 QY16 型 汽

4、车 起 重 机 液 压 系 统 分 析 152.3.2 各 机 构 动 作 组 合 、 分 配 及 控 制 .162.3 各 种 液 压 元 件 的 初 步 选 择 .17第 3 章 液 压 系 统 原 理 图 设 计 183.1 支 腿 系 统 原 理 图 设 计 .183.1.1 性 能 要 求 .183.1.2 主 要 回 路 .183.1.3 功 能 实 现 和 工 作 原 理 .193.1.4 支 腿 液 压 系 统 优 化 方 案 .193.2 回 转 系 统 原 理 图 设 计 .203.2.1 性 能 要 求 .203.2.2 主 要 回 路 .213.2.3 功 能 实 现

5、和 工 作 原 理 .213.2.4 转 向 系 统 优 化 方 案 .213.3 转 向 系 统 原 理 图 设 计 .223.3.1 性 能 要 求 .223.3.2 主 要 回 路 .223.3.3 功 能 实 现 和 工 作 原 理 .23第 4 章 QY16 型 下 车 液 压 系 统 设 计 计 算 254.1 液 压 元 件 选 择 计 算 .254.1.1 回 转 系 统 .254.1.2 支 腿 系 统 .284.1.3 液 压 转 向 系 统 .364.2 液 压 辅 助 元 件 选 择 .384.2.1 油 路 的 通 径 .384.2.2 油 箱 选 择 .394.2.

6、3 滤 油 器 选 择 .39第 5 章 系 统 性 能 计 算 415.1 系 统 功 率 计 算 .415.1.1 各 回 路 功 率 选 取 .41QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计45.1.2 管 路 系 统 容 积 效 率 及 压 力 效 率 计 算 .415.2 系 统 各 回 路 性 能 的 验 算 .425.2.1 回 转 液 压 系 统 .425.2.2 支 腿 液 压 系 统 .435.2.3 转 向 液 压 系 统 .445.3 液 压 系 统 的 发 热 验 算 .455.3.1 工 作 循 环 周 期 T .455.3.2 油 泵

7、 损 失 所 产 生 的 热 能 H .465.3.3 油 箱 散 热 量 .475.4 液 压 油 的 选 取 .47第 6 章 总 结 与 展 望 496.1 设 计 总 结 .496.2 工 作 展 望 .50致 谢 .51参 考 文 献 .52前 言工 程 起 重 机 是 各 种 工 程 建 设 广 泛 运 用 的 重 要 起 重 设 备 ， 是 用 来 对 物 料 进 行 起重 、 运 输 、 装 卸 或 安 装 等 作 业 的 机 械 设 备 ， 在 工 业 和 民 用 建 筑 中 作 为 主 要 施 工机 械 而 得 到 广 泛 运 用 。 近 年 来 ， 随 着 工 程 建 设

8、 规 模 的 扩 大 ， 起 重 安 装 工 程 量 越 来越 大 ， 吊 装 能 力 、 作 业 半 径 和 机 动 性 能 的 更 高 要 求 促 使 起 重 机 发 展 迅 速 ， 具 有 先进 水 平 的 塔 式 起 重 机 和 汽 车 起 重 机 已 成 为 机 械 化 施 工 的 主 力 。相 对 于 其 他 起 重 机 ， 汽 车 起 重 机 不 仅 具 有 移 动 方 便 ， 操 作 灵 活 ， 易 于 实 现 不 同位 置 的 吊 装 等 优 点 ， 而 且 对 其 进 行 驱 动 和 控 制 的 液 压 系 统 易 于 实 现 改 进 设 计 。 随 着液 压 传 动 技

9、术 的 不 断 发 展 ， 汽 车 起 重 机 已 经 成 为 各 起 重 机 生 产 厂 家 主 要 发 展 对 象 。最 近 两 年 ， 我 国 工 程 起 重 机 市 场 像 工 程 机 械 的 其 它 行 业 一 样 经 历 了 火 爆 市 场 的发 展 高 峰 ， 目 前 各 工 程 起 重 机 生 产 厂 家 和 配 套 厂 家 都 已 经 恢 复 了 活 力 ， 为 我 国 工 程起 重 机 行 业 的 发 展 奠 定 了 经 济 基 础 。 必 须 首 先 解 决 整 机 可 靠 性 低 的 问 题 。 目 前 ， 我国 工 程 起 重 机 与 国 外 水 平 相 比 ， 最

10、大 的 差 别 莫 过 于 可 靠 性 差 、 故 障 反 馈 率 高 ， 而 反馈 最 大 的 以 配 套 件 为 多 ， 因 而 配 套 厂 家 有 义 务 在 主 机 厂 的 带 领 下 ， 转 变 观 念 ， 增 大投 入 ， 提 高 产 品 质 量 ， 振 兴 民 族 工 业 。 在 行 业 内 开 展 像 高 新 技 术 产 品 竞 赛 的 活 动 ， 逐 渐 淘 汰 低 技 术 含 量 、 低 性 能 产 品 ，开 发 符 合 中 国 国 情 的 全 地 面 起 重 机 产 品 ， 提 高 行 业 整 体 水 平 。 高 新 技 术 产 品 对 我国 起 重 机 市 场 的 冲

11、击 ， 将 加 速 我 国 工 程 起 重 机 高 新 技 术 应 用 的 步 伐 。 目 前 国 外 工程 起 重 机 的 平 均 吨 位 数 为 200 吨 ， 而 我 国 则 在 25 吨 左 右 ， 八 倍 的 差 距 需 要 我 们加 倍 地 努 力 。产 品 改 造 和 开 发 注 重 环 保 、 安 全 、 可 靠 、 节 能 高 效 ， 以 提 高 产 品 的 社 会 效 益 。我 国 已 通 过 各 种 法 律 、 法 规 对 产 品 的 环 保 、 安 全 性 能 提 出 了 硬 性 要 求 ， 但 对 可 靠 性 、节 能 高 效 等 要 求 的 不 多 ， 这 就 要

12、求 起 重 机 行 业 以 造 福 社 会 为 己 任 ， 开 发 出 高 效 可 靠的 产 品 。 加 大 科 研 投 入 ， 提 高 研 发 能 力 。 一 方 面 要 求 企 业 对 开 发 手 段 进 行 更 新 ，加 强 同 科 研 、 院 校 的 联 合 ， 积 极 利 用 可 利 用 资 源 ， 提 高 研 发 水 平 。 抓 住 欧 美 工 程 起重 机 行 业 发 展 势 头 减 慢 的 契 机 ， 加 强 同 国 外 先 进 技 术 的 交 流 ， 减 少 同 先 进 水 平 的 差距 。QY16 全 液 压 汽 车 起 重 机 属 于 中 型 起 重 机 ， 是 工 程

13、建 设 中 较 常 用 的 一 款 汽 车 起重 机 。 现 在 国 内 很 多 厂 家 不 断 的 向 生 产 大 型 起 重 机 迈 进 。 随 着 “神 州 第 一 吊 ”QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计6的 QY300 液 压 汽 车 起 重 机 2004 年 在 中 联 浦 沅 成 功 下 线 ， 这 是 引 进 国 外 技 术 才 生 产出 来 的 ， 代 表 了 中 国 汽 车 起 重 机 制 造 的 最 高 水 平 ， 而 不 是 设 计 的 最 高 水 平 。生 产 厂 家 把 生 产 的 起 重 机 所 能 够 吊 的 吨 位 作 为

14、 生 产 能 力 的 主 要 标 志 ， 而 忽 视 中小 型 起 重 机 的 技 术 发 展 ， 从 某 种 方 面 来 说 是 不 完 美 的 。本 机 液 压 系 统 采 用 的 液 压 元 件 主 要 是 是 电 液 比 例 液 压 元 件 。 这 种 元 件 具 有 操 作方 便 ， 微 调 性 能 好 ， 可 以 对 油 路 实 现 连 续 控 制 等 特 点 ， 是 目 前 世 界 上 比 较 先 进 的 技术 。 采 用 这 种 技 术 设 计 出 来 的 液 压 系 统 操 作 性 能 和 各 机 构 的 控 制 性 能 都 比 较 高 ， 不仅 各 机 构 的 定 位 准

15、确 ， 安 全 可 靠 ， 稳 定 ， 而 且 操 作 灵 活 方 便 。为 了 使 设 计 出 来 的 起 重 机 具 有 高 的 性 能 ， 设 计 时 不 竟 要 采 用 一 些 国 内 外 的 先 进技 术 ， 也 要 有 自 己 的 创 新 技 术 ,对 产 品 进 行 了 优 化 设 计 。 这 样 ， 才 能 使 自 己 设 计 出来 的 产 品 具 有 一 定 的 先 进 性 ， 很 高 的 性 价 比 ， 才 能 在 市 场 中 具 有 很 强 的 竞 争 能 力 。因 此 ， 设 计 这 样 一 款 汽 车 起 重 机 不 仅 很 有 必 要 而 且 是 可 行 的 。本

16、课 题 主 要 针 对 汽 车 起 重 机 的 功 能 、 组 成 和 工 作 特 点 ， 结 合 国 内 外 汽 车 起 重 机的 运 用 现 状 和 发 展 趋 势 ， 设 计 一 款 能 够 适 应 国 内 外 工 程 建 设 的 中 型 汽 车 起 重 机（ QY16） 下 车 液 压 系 统 。 在 设 计 本 机 液 压 系 统 时 ， 在 明 确 设 计 任 务 和 设 计 要 求 ； 仔细 研 究 设 计 方 案 ， 理 清 设 计 思 路 ， 使 设 计 过 程 清 晰 化 ， 这 两 点 的 基 础 上 ， 进 行 以 下研 究 工 作 ：1） 分 析 已 有 的 汽 车

17、起 重 机 ， 结 合 本 机 特 点 ， 对 液 压 元 件 进 行 选 择 。2） 对 各 工 作 机 构 液 压 回 路 进 行 设 计 ， 对 个 回 路 的 组 成 原 理 和 性 能 进 行 分 析 。3） 根 据 本 机 液 压 系 统 工 作 参 数 和 各 机 构 主 要 参 数 对 液 压 系 统 进 行 设 计 计 算 ，即 对 各 种 类 型 的 主 要 元 件 进 行 设 计 计 算 ， 并 且 对 其 进 行 选 择 。4） 液 压 元 件 选 好 以 后 需 要 对 各 回 路 进 行 性 能 计 算 ， 其 中 包 括 系 统 各 回 路 功 率计 算 ， 各

18、回 路 性 能 验 算 以 及 对 整 个 系 统 的 发 热 进 行 验 算 。5） 由 于 初 步 设 计 并 不 能 满 足 实 际 需 要 ,所 以 在 最 后 根 据 下 车 液 压 系 统 常 见 的故 障 有 针 对 性 的 进 行 了 优 化 设 计 ,以 达 到 实 际 生 产 作 业 的 需 要 。本 文 针 对 16 吨 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 进 行 设 计 计 算 并 对 有 针 对 性 的 进 行 了优 化 设 计 。 我 国 的 汽 车 起 重 机 设 计 技 术 已 经 很 成 熟 了 ， 本 人 的 设 计 步 骤 基 本 上 跟 厂里 专

19、 业 人 员 的 一 样 ， 唯 一 不 同 的 就 是 设 计 的 具 体 内 容 与 传 统 的 有 很 大 区 别 ， 具 有 很多 自 己 的 新 意 ， 主 要 向 起 重 机 自 动 控 制 和 节 能 方 向 设 计 ， 增 加 了 系 统 的 稳 定 性 。 另外 ， 由 于 时 间 仓 促 ， 本 人 能 力 有 限 ， 论 文 中 肯 定 还 有 瑕 疵 ， 望 见 谅 。摘 要本 设 计 在 分 析 汽 车 起 重 机 的 功 能 、 组 成 和 工 作 特 点 的 基 础 上 ， 并 结 合 国 内 外 汽车 起 重 机 的 运 用 现 状 和 发 展 趋 势 ， 设

20、计 了 一 款 中 型 汽 车 起 重 机 （ QY16） 下 车 液 压系 统 。 在 设 计 本 机 液 压 系 统 时 ， 对 工 作 机 构 液 压 回 路 进 行 典 型 工 况 分 析 ， 确 定 了 液压 系 统 要 求 ， 并 结 合 优 化 设 计 思 路 拟 定 液 压 系 统 原 理 图 和 对 液 压 元 件 进 行 选 择 。 在设 计 中 对 发 动 机 与 液 压 泵 的 功 率 匹 配 进 行 了 分 析 ， 并 在 回 路 中 使 用 电 液 比 例 控 制 阀 ，以 使 系 统 更 加 稳 定 可 靠 。 对 各 个 回 路 的 组 成 原 理 和 性 能

21、进 行 分 析 ， 并 结 合 各 机 构 的主 要 参 数 对 液 压 系 统 进 行 了 优 化 分 析 及 设 计 计 算 ， 通 过 对 系 统 各 个 回 路 进 行 性 能 验算 以 及 对 整 个 系 统 的 发 热 进 行 校 核 ， 验 证 了 本 设 计 满 足 QY16 型 汽 车 起 重 机 所 要达 到 的 要 求 。关 键 字 : 汽 车 起 重 机 , 工 况 分 析 , 下 车 液 压 系 统 , 设 计 计 算 , 电 液 比 例 优 化QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计8第 1 章 绪 论近 年 来 ， 随 着 工 程

22、建 设 规 模 的 扩 大 ， 起 重 安 装 工 程 量 越 来 越 大 ， 吊 装 能 力 、 作业 半 径 和 机 动 性 能 的 更 高 要 求 促 使 起 重 机 发 展 迅 速 ， 具 有 先 进 水 平 的 塔 式 起 重 机 和汽 车 起 重 机 已 成 为 机 械 化 施 工 的 主 力 。液 压 汽 车 起 重 机 以 它 的 机 动 灵 活 、 动 作 平 稳 、 操 作 简 便 、 安 全 可 靠 和 效 率 高 等特 点 而 广 泛 应 用 于 国 防 、 工 矿 、 林 业 、 港 口 等 行 业 和 部 门 。 液 压 汽 车 起 重 机 的 性 能取 决 于 它

23、 的 液 压 传 动 系 统 的 设 计 。相 对 于 其 他 起 重 机 ， 汽 车 起 重 机 不 仅 具 有 移 动 方 便 ， 操 作 灵 活 ， 易 于 实 现 不 同位 置 的 吊 装 等 优 点 ， 而 且 对 其 进 行 驱 动 和 控 制 的 液 压 系 统 易 于 实 现 改 进 设 计 。 随 着液 压 传 动 技 术 的 不 断 发 展 ， 汽 车 起 重 机 已 经 成 为 各 起 重 机 生 产 厂 家 主 要 发 展 对 象 。1.1 概 述汽 车 起 重 机 是 一 种 使 用 广 泛 的 工 程 机 械 ， 这 种 机 械 能 以 较 快 速 度 行 走 ，

24、机 动 性好 、 适 应 性 强 、 自 备 动 力 不 需 要 配 备 电 源 、 能 在 野 外 作 业 、 操 作 简 便 灵 活 。 在 汽 车起 重 机 上 采 用 液 压 起 重 技 术 ， 具 有 承 载 能 力 大 ， 可 在 有 冲 击 、 振 动 和 环 境 较 差 的 条件 下 工 作 。 由 于 系 统 执 行 元 件 需 要 完 成 的 动 作 较 为 简 单 ， 位 置 精 度 要 求 较 低 ， 所以 ， 系 统 以 手 动 操 纵 为 主 ， 对 于 起 重 机 械 液 压 系 统 ， 设 计 中 确 保 工 作 可 靠 与 安 全 最为 重 要 1。汽 车 起

25、 重 机 是 用 相 配 套 的 载 重 汽 车 为 基 本 部 分 ， 在 其 上 添 加 相 应 的 起 重 功 能 部件 ， 组 成 完 整 汽 车 起 重 机 ， 并 且 利 用 汽 车 自 备 的 动 力 作 为 起 重 机 的 液 压 系 统 动 力 ；起 重 机 工 作 时 ， 汽 车 的 轮 胎 不 受 力 ， 依 靠 四 条 液 压 支 撑 腿 将 整 个 汽 车 抬 起 来 ， 并 将起 重 机 的 各 个 部 分 展 开 ， 进 行 起 重 作 业 ； 当 需 要 转 移 起 重 作 业 现 场 时 ， 需 要 将 起 重机 的 各 个 部 分 收 回 到 汽 车 上 ，

26、 使 汽 车 恢 复 到 车 辆 运 输 功 能 状 态 ， 进 行 转 移 。 一 般 的 汽 车 起 重 机 在 功 能 上 有 以 下 要 求 :1 整 机 能 方 便 的 随 汽 车 转 移 ， 满 足 其 野 外 作 业 机 动 、 灵 活 、 不 需 要 配 备 电 源的 要 求 ；2 当 进 行 起 重 作 业 时 支 腿 机 构 能 将 整 车 抬 起 ， 使 汽 车 所 有 轮 胎 离 地 ， 免 受 起重 载 荷 的 直 接 作 用 ， 且 液 压 支 腿 的 支 撑 状 态 能 长 时 间 保 持 位 置 不 变 ， 防 止 起 吊 重 物时 出 现 软 腿 现 象 ；3

27、 在 一 定 范 围 内 能 任 意 调 整 、 平 衡 锁 定 起 重 臂 长 度 和 俯 角 ， 以 满 足 不 同 起重 作 业 要 求 ；4 使 起 重 臂 在 360以 内 能 任 意 转 动 与 锁 定 ；5 使 起 吊 重 物 在 一 定 速 度 范 围 内 任 意 升 降 ， 并 能 在 任 意 位 置 上 能 够 负 重 停 止 ，负 重 启 动 时 不 出 现 溜 车 现 象 。1.2 液 压 传 动 应 用 于 汽 车 起 重 机 的 优 缺 点1.2.1 液压传动应用于汽车起重机的优点在 起 重 机 的 结 构 和 技 术 性 能 上 的 优 点 ：来 自 汽 车 发

28、动 机 的 动 力 经 油 泵 转 换 到 工 作 机 构 ， 其 间 可 以 获 得 很 大 的 传 动 比 ，省 去 了 机 械 传 动 所 需 的 复 杂 而 笨 重 的 传 动 装 置 。 不 但 使 结 构 紧 凑 ， 而 且 使 整 机 重 量大 大 的 减 轻 ， 增 加 了 整 机 的 起 重 性 能 。 同 时 还 很 方 便 的 把 旋 转 运 动 变 为 平 移 运 动 ，易 于 实 现 起 重 机 的 变 幅 和 自 动 伸 缩 。 各 机 构 使 用 管 路 联 结 ， 能 够 得 到 紧 凑 合 理 的 速度 ， 改 善 了 发 动 机 的 技 术 特 性 。 便

29、于 实 现 自 动 操 作 ， 改 善 了 司 机 的 劳 动 强 度 和 条 件 。由 于 元 件 操 纵 可 以 微 动 ， 所 以 作 业 比 较 平 稳 ， 从 而 改 善 了 起 重 机 的 安 装 精 度 ， 提 高了 作 业 质 量 。 采 用 液 压 传 动 ， 在 主 要 机 构 中 没 有 剧 烈 的 干 摩 擦 副 ， 减 少 了 润 滑 部 位 ，从 而 减 少 了 维 修 和 技 术 准 备 时 间 。在 经 济 上 的 优 点 :液 压 传 动 的 起 重 机 ， 结 构 上 容 易 实 现 标 准 化 ， 通 用 化 和 系 列 化 ， 便 于 大 批 量 生产

30、时 采 用 先 进 的 工 艺 方 法 和 设 备 。 此 种 起 重 机 作 业 效 率 高 ， 辅 助 时 间 短 ， 因 而 提 高了 起 重 机 总 使 用 期 间 的 利 用 率 ， 对 加 速 实 现 四 个 现 代 化 大 有 好 处 2。1.2.2 液压传动应用于汽车起重机的缺点液 压 传 动 的 主 要 缺 点 是 漏 油 问 题 难 以 避 免 。 为 了 防 止 漏 油 问 题 ， 元 件 的 制 造 精度 要 求 比 较 高 。 油 液 粘 度 和 温 度 的 变 化 会 影 响 机 构 的 工 作 性 能 。 液 压 元 件 的 制 造 和系 统 的 调 试 需 要

31、较 高 的 技 术 水 平 。从 液 压 传 动 的 优 缺 点 来 看 ， 优 点 大 于 缺 点 ， 根 据 国 际 上 起 重 机 的 发 展 来 看 ， 不论 大 小 吨 位 都 采 用 液 压 传 动 系 统 。 纵 观 众 多 用 户 的 反 馈 意 见 ， 液 压 式 汽 车 起 重 机 深受 他 们 的 欢 迎 和 好 评 。 所 以 本 设 计 汽 车 起 重 机 决 定 采 用 液 压 传 动 的 形 式 。QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计101.3 液 压 系 统 的 类 型液 压 系 统 主 要 实 现 其 工 作 目 的 必 须

32、 经 过 动 力 源 调 节 控 制 机 构 执 行 机 构 三个 环 节 。 其 中 动 力 源 主 要 是 液 压 泵 ； 传 输 控 制 装 置 主 要 是 一 些 输 油 管 和 各 种 阀 的 连接 机 构 ； 执 行 机 构 主 要 是 液 压 马 达 和 液 压 缸 。 这 三 种 机 构 的 不 同 组 合 就 形 成 了 不 同功 能 的 液 压 回 路 。泵 马 达 回 路 是 起 重 机 液 压 系 统 的 主 要 回 路 ， 按 照 泵 循 环 方 式 的 不 同 有 开 式 回路 和 闭 式 回 路 两 种 。开 式 回 路 中 执 行 元 件 的 回 油 直 接 通

33、 回 油 箱 ， 工 作 油 在 油 箱 中 冷 却 及 沉 淀 过 滤后 再 由 液 压 泵 送 入 系 统 循 环 ， 这 样 可 以 防 止 元 件 的 磨 损 。 但 油 箱 的 体 积 大 ， 空 气 和油 液 的 接 触 机 会 多 ， 容 易 渗 入 。闭 式 回 路 中 马 达 的 回 油 直 接 与 泵 的 吸 油 口 相 连 ， 结 构 紧 凑 ， 但 系 统 结 构 复 杂 ，散 热 条 件 差 ， 需 设 辅 助 泵 补 充 泄 漏 和 冷 却 。 而 且 要 求 过 滤 精 度 高 ， 但 油 箱 体 积 小 ，空 气 渗 入 油 中 的 机 会 少 ， 工 作 平

34、稳 3。1.4 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 功 能 、 组 成 和 工 作 特 点汽 车 起 重 机 液 压 系 统 一 般 由 起 升 、 变 幅 、 伸 缩 、 回 转 、 支 腿 和 控 制 六 个 主 系统 组 成 。 从 图 1.1 可 以 看 出 ， 各 个 回 路 之 间 具 有 不 同 的 功 能 、 组 成 和 工 作 特 点 ：图 1.1 汽 车 起 重 机 各 回 路 工 作 状 态 图1.4.1 起升系统起 升 回 路 起 到 使 重 物 升 降 的 作 用 如 图 1.2。图 1.2 起 升 系 统1-主 起 升 液 压 泵 ； 2-三 位 三 通 液 控 换

35、 向 阀 ； 3-溢 流 阀 ； 4-主 起 升 液 压 马 达 ； 5-制 动 油 缸 ；6-单 向 节 流 阀 ； 7-二 位 三 通 液 控 换 向 阀 ； 8-压 力 记 忆 阀 ； 9-副 起 升 液 压 马 达 ；10-副 起 升 液 压 泵 ； 11-三 位 四 通 液 控 换 向 阀 ； 12-三 位 五 通 电 磁 阀 ；13-压 力 传 感 器 ； 14-梭 阀 ； 15-功 率 限 制 器起 升 回 路 主 要 由 液 压 泵 、 换 向 阀 、 平 衡 阀 、 液 压 离 合 器 和 液 压 马 达 组 成 。起 升 回 路 是 起 重 机 液 压 系 统 的 主 要

36、回 路 ， 对 于 大 、 中 型 汽 车 起 重 机 一 般 都 设 置主 、 副 卷 扬 起 升 系 统 。 它 们 的 工 作 方 式 有 单 独 吊 重 、 合 流 吊 重 以 及 单 独 共 同 吊 重 三种 方 式 ， 其 中 对 于 吊 大 吨 位 且 要 求 速 度 不 太 高 时 用 主 卷 扬 吊 的 方 式 ， 对 于 吊 小 吨 位且 要 求 速 度 不 太 高 时 用 副 卷 扬 吊 的 方 式 ； 对 于 吊 大 吨 位 且 要 求 速 度 比 较 高 时 用 主 副卷 扬 泵 合 流 吊 的 方 式 ； 对 于 吊 比 较 长 的 物 体 时 用 单 独 共 同

37、吊 重 方 式 。 在 实 际 的 工作 中 根 据 实 际 的 需 要 选 择 工 作 方 式 。QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计121.4.2 回转系统回 转 回 路 起 到 使 吊 臂 回 转 ， 实 现 重 物 水 平 移 动 的 作 用 。回 转 回 路 主 要 由 液 压 泵 、 换 向 阀 、 平 衡 阀 、 液 压 离 合 器 和 液 压 马 达 组 成 ， 由于 回 转 力 比 较 小 所 以 其 结 构 没 有 起 升 回 路 复 杂 。回 转 机 构 使 重 物 水 平 移 动 的 范 围 有 限 ， 但 所 需 功 率 小 ， 所

38、 以 一 般 汽 车 起 重 机 都设 计 成 全 回 转 式 的 ， 即 可 在 左 右 方 向 任 意 进 行 回 转 。 回 转 系 统 还 具 有 独 立 的 工 作能 力 ， 工 作 过 程 中 可 防 止 打 停 现 象 的 出 现 ， 并 通 过 加 装 电 磁 浮 动 阀 使 其 能 够 自 由 的摆 动 ， 具 有 良 好 的 微 动 性 能 。 1.4.3 变幅系统绝 大 部 分 工 程 起 重 机 为 了 满 足 重 物 装 、 卸 工 作 位 置 的 要 求 ， 充 分 利 用 其 起 吊 能力 （ 幅 度 减 小 能 提 高 起 重 量 ） ， 需 要 经 常 改 变

39、 幅 度 。 变 幅 回 路 则 是 实 现 改 变 幅 度 的液 压 工 作 回 路 ， 用 来 扩 大 起 重 机 的 工 作 范 围 ， 提 高 起 重 机 的 生 产 率 。如 图 1.3 所 示 ， 变 幅 回 路 主 要 由 液 压 泵 、 换 向 阀 、 平 衡 阀 和 变 幅 液 压 缸 组 成 。图 1.3 变 幅 系 统1-可 调 平 衡 阀 ； 2-液 控 单 向 阀 ； 3-变 幅 液 压 油 缸工 程 起 重 机 变 幅 按 其 工 作 性 质 可 分 为 非 工 作 性 变 幅 和 工 作 性 变 幅 两 种 。 非 工 作性 变 幅 指 只 是 在 空 载 条 件

40、 下 改 变 幅 度 。 它 在 空 载 时 改 变 幅 度 ， 以 调 整 取 物 装 置 的 位置 ， 而 在 重 物 装 卸 移 动 过 程 中 ， 幅 度 不 改 变 。 这 种 变 幅 次 数 一 般 较 少 ， 而 且 采 用 较低 的 变 幅 速 度 ， 以 减 少 变 幅 机 构 的 驱 动 功 率 ， 这 种 变 幅 的 变 幅 机 构 要 求 简 单 。 工 作性 变 幅 能 在 带 载 的 条 件 下 改 变 幅 度 。 为 了 提 高 起 重 机 的 生 产 率 和 更 好 地 满 足 装 卸 工作 的 需 要 ， 常 常 要 求 在 吊 装 重 物 时 改 变 起 重

41、 机 的 幅 度 ， 这 种 类 型 的 变 幅 次 数 频 繁 ，一 般 采 用 较 高 的 变 幅 速 度 以 提 高 生 产 率 。 工 作 性 变 幅 驱 动 功 率 较 大 ， 而 且 要 求 安 装限 速 和 防 止 超 载 的 安 全 装 置 。 与 非 工 作 性 变 幅 相 比 ， 这 种 变 幅 要 求 的 变 幅 机 构 较 复杂 ， 自 重 也 较 大 ， 但 工 作 机 动 性 却 大 为 改 善 。 汽 车 起 重 机 由 于 使 用 了 支 腿 ， 除 了 吊非 常 轻 的 重 物 之 外 ， 必 须 带 载 变 幅 。1.4.4 伸缩系统伸 缩 回 路 可 以

42、改 变 吊 臂 的 长 度 ， 从 而 改 变 起 重 机 吊 重 的 高 度 ， 如 图 1.4。伸缩回路主要由液压泵、换向阀、液压缸和平衡阀组成，根据伸缩高度和方式不同其液压缸的节数结构也就大不相同。图 1.4 伸缩系统1-电液换向阀组；2-平衡阀；3-梭阀；4-一级液压油缸；5-二级液压油缸；6-三级液压油缸；7-二位四通电磁换向阀；8-三位四通液控换向阀汽 车 起 重 机 的 伸 缩 方 式 主 要 有 同 步 伸 缩 和 非 同 步 伸 缩 两 种 ， 同 步 伸 缩 就 是 各 节液 压 缸 相 对 于 基 本 臂 同 时 伸 出 ， 采 用 这 种 伸 缩 方 式 不 仅 可 以

43、 提 高 臂 的 伸 出 效 率 ， 而且 可 以 使 臂 的 结 构 大 大 简 化 ， 提 高 起 重 机 的 吊 重 。 伸 缩 回 路 只 能 在 起 重 机 吊 重 之 前伸 出 。 非 同 步 伸 缩 方 式 一 般 是 不 常 用 的 。 对 于 特 殊 的 起 重 机 械 中 会 用 到 这 种 方 式 。1.4.5 支腿系统QY16 型 汽 车 起 重 机 下 车 液 压 系 统 优 化 设 计14支 腿 回 路 是 用 来 驱 动 支 腿 ， 支 撑 整 台 起 重 机 的 。支 腿 回 路 主 要 由 液 压 泵 、 水 平 液 压 缸 、 垂 直 液 压 缸 和 换 向

44、 阀 组 成 。汽 车 起 重 机 设 置 支 腿 可 以 大 大 提 高 起 重 机 的 起 重 能 力 。 为 了 使 起 重 机 在 吊 重 过程 中 安 全 可 靠 ， 支 腿 要 求 坚 固 可 靠 ， 伸 缩 方 便 。 在 行 驶 时 收 回 ， 工 作 时 外 伸 撑 地 。还 可 以 根 据 地 面 情 况 对 各 支 腿 进 行 单 独 调 节 。1.4.6 转向系统工 程 机 械 在 行 驶 和 作 业 中 ， 需 要 利 用 转 向 系 统 改 变 其 形 式 方 向 或 保 持 直 线 行驶 。转 向 系 统 的 基 本 组 成 是 液 压 泵 、 控 制 回 路 、

45、 换 向 阀 、 计 量 马 达 、 转 向 液 压 缸 。随 着 生 产 率 的 不 断 提 高 ， 工 程 机 械 重 量 和 操 作 速 度 亦 相 应 增 加 ， 加 之 使 用 条 件复 杂 以 及 采 用 了 宽 基 或 超 宽 基 的 低 压 轮 胎 ， 这 就 要 求 转 向 系 统 能 克 服 更 大 的 转 向 阻力 矩 ， 并 要 求 转 向 过 程 中 具 有 相 当 的 速 度 ， 这 就 意 味 着 要 求 提 高 转 向 的 功 率 。由 于 工 程 机 械 ， 在 作 业 中 需 要 频 繁 地 转 向 ， 转 向 系 统 是 否 灵 便 灵 活 ， 对 生 产

46、 率影 响 很 大 ， 而 采 用 液 压 能 驱 动 转 向 机 构 是 实 现 这 一 要 求 的 理 想 途 径 。 操 作 人 员 之 需用 极 小 的 操 作 力 和 一 般 的 操 作 速 度 操 纵 控 制 元 件 ， 就 可 以 实 现 高 速 ， 克 服 转 向 阻 力矩 的 转 向 能 量 则 由 发 动 机 提 供 ， 这 种 转 向 形 式 称 为 液 压 转 向 。 它 使 作 业 时 操 作 的 操作 的 繁 重 程 度 大 为 改 善 ， 并 进 一 步 提 高 了 生 产 率 ， 同 时 也 提 高 了 行 驶 的 安 全 性 。1.5 本 课 题 来 源 、

47、设 计 要 求 和 整 机 性 能 参 数1.5.1 课题来源QY16 全 液 压 汽 车 起 重 机 属 于 中 型 起 重 机 ， 是 工 程 建 设 中 较 常 用 的 一 款 汽 车 起重 机 。 现 在 国 内 很 多 厂 家 不 断 的 向 生 产 大 型 起 重 机 迈 进 。 随 着 “神 州 第 一 吊 ”的 QY300 液 压 汽 车 起 重 机 2004 年 在 中 联 浦 沅 成 功 下 线 ， 这 是 引 进 国 外 技 术 才 生产 出 来 的 ， 代 表 了 中 国 汽 车 起 重 机 制 造 的 最 高 水 平 ， 而 不 是 设 计 的 最 高 水 平 。本

48、机 液 压 系 统 采 用 的 液 压 元 件 主 要 是 电 液 比 例 液 压 元 件 。 这 种 元 件 具 有 操 作 方便 ， 微 调 性 能 好 ， 可 以 对 油 路 实 现 连 续 控 制 等 特 点 ， 是 目 前 世 界 上 比 较 先 进 的 技 术 。采 用 这 种 技 术 设 计 出 来 的 液 压 系 统 操 作 性 能 和 各 机 构 的 控 制 性 能 都 比 较 高 ， 不 仅 各机 构 的 定 位 准 确 ， 安 全 可 靠 ， 稳 定 ， 而 且 操 作 灵 活 方 便 。为 了 使 设 计 出 来 的 起 重 机 具 有 高 的 性 能 ， 设 计 时

49、不 必 要 采 用 一 些 国 内 外 的 先进 技 术 ， 也 要 有 自 己 的 创 新 技 术 ,对 产 品 进 行 了 优 化 设 计 。 这 样 ， 才 能 使 自 己 设 计出 来 的 产 品 具 有 一 定 的 先 进 性 ， 很 高 的 性 价 比 ， 才 能 在 市 场 中 具 有 很 强 的 竞 争 能 力 。因 此 ， 设 计 这 样 一 款 汽 车 起 重 机 不 仅 很 有 必 要 而 且 是 可 行 的 。1.5.2 任务要求1 整 机 基 本 参 数 应 符 合 汽 车 起 重 机 基 本 参 数 标 准 。2 各 工 作 机 构 既 能 单 独 单 独 作 业 又 能 复 合 作 业 。 3 液 压 系 统 采 用 多 泵 多 回 路 变 量 液 压 系 统 ， 主 、 副 卷 扬 和 回 转 采 用 闭 式 回 路 ，变 幅 、 伸 缩 和 支 腿 采 用 开 式 回 路 。 操 作 方 式 为 先 导 伺 服 操 作 。4 所 设 计 的 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 构 成 合 理 ， 技 术 性 能 先 进 ， 在 满 足 可 靠 性 前提 下 具 有 一 定 的 创